它是构成S/H电路关键器件之一。
干簧继电器
开关元件
机械触点式 水银继电器
模拟开关
电子式
机械振子式继电器
二极管 双极型晶体管 场效应管 集成模拟开关
控制电路
主要是MOSFET构成的模拟开关
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（一）增强型MOSFET构成的模拟开关
1、N沟道增强型MOSFET开关电路
Ron
O
ui
a）吸电流形式
Uo
-1 ui
+1 UR
# Uo
ui<U R
ui>U R
O UR
ui
a) 图 6-9
b)
电压比较器及其特性
ui>uR ui<uR
uo=0 uo=1
一般运放工作在开环状态下，就是电压比较器。
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比较器用通用运算放大器和专用集成比较器的区别？ （1）比较器的一个重要指标是它的响应时间，它一般 低于10-20ns。响应时间与放大器的上升速率和增益带宽积有关。因此，必须选用这两项指标都高的运算放 大器作比较器，并在应用中减小甚至不用相位补偿电容， 以便充分利用通用运算放大器本身的带宽来提高响应速 度。 （2）当在比较器后面连接数字电路时，专用集成比较 器无需添加任何元器件，就可以直接连接，但对通用运 算放大器而言，必须对输出电压采取嵌位措施，使它的 高，低输出电位满足数字电路逻辑电平的要求。
常用集成电压比较器：MAX475，LM139，LM111，LM119等等
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最常用的就是电平检测
参考电压 输入电压
输出
把正弦波变成方波，整形等等常用方波
关断时间：从发出保持指令地时刻起，直到输出信号稳定下来为止， 所需的时间定义为关断时间。
捕捉时间长，电路的跟踪特性差，关断时间长，电路的保持特性 不好，它们限制了电路的工作速度。
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一、基本原理
采样保持电路的基本组成： 模拟开关 模拟信号存储电容 输入、输出缓冲放大器
S u
i
开关控制
C
采样信号
采样后所获得的信号是模拟信
号f(t)与采样脉冲fs(t)相乘的结果， f 同时周期性采样脉冲fs(t)可以用傅
立叶级数来表示。
Fs(f) E0
O
E1
fs b)
E2
2fs
f
fs (t) = E0 E1 cos 2fst E2 cos 4fst
频谱图为左b)图
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F(f)* Fs(f)
fs＋fmin
在这种情况下，V1的漏电流大大减小 ∴从而大大提高了存储电容的精度
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单片集成采样保持器：AD571
Uc +5V 14 13 12 11
AD582
&
DG
∞ -
+ + N1
S
#
uo
10
98
∞ -
+ + N2
1
2
ui
3
4
5
偏移调节
6
7
C
状态
模拟量输入
?/# AD571
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6.3 电压比较电路
Байду номын сангаас（二）多路模拟开关
逻
组成：
辑 电
平
译码器+多路双向模拟开关
转 换 电
路
图6-5 CD4051原理图
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6.2 采样保持电路
采样保持电路是把不断变化的模拟信号，在某一瞬间的值 保持下来。
u0
=
u u
i i
(t (t
) 0)
采样期 保持期(t0为发出保持命令的时刻)
捕捉时间：从发出采样指令的时刻起，直到输出信号稳定地跟踪上 输入信号为止，所需的时间定义为捕捉时间
第六章 信号转换电路
1 模拟开关 2 采样保持电路 3 电压比较电路 4 电压电流转换电路 5 模数转换电路
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6.1 模拟开关
从信息形态变化的观点将各种转换分为三种： ①从自然界物理量到电量的转换 ②电量之间的转换 ③从电量到物理量的转换
模拟开关是一种在数字信号控制下将模拟信号接通或断开的元件或 电路。该开关由开关元件和控制（驱动）电路两部分组成。
S接通时，输出信号跟踪输入信号，称采样阶段， S断开时，电容C两端一直保持断开前的电压，称保持阶段。
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实际电路见下图：
uc为高电平，开关S接通，采样阶段
ui ,uo
O fs(t)
O Ts
uc为低电平，开关S断开，保持阶段
uo f(t)
t
采样时间间隔Ts愈短，波形愈准确。
t
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二、采样定理
采样定义：依据采样定理按照一定的时间间隔从连续的模拟信号中
抽取一系列的时间离散样值。
采样频率：f s
=
1 T
模拟信号最大频率为fmax
fs>2fmax 这就是采样定理
在实际工作中， fs>10fmax，我们原来的波形才不失真。
在频域里面看看采样定理：
F(f)
O fmin fmax a)
a）图为输入信号的频谱
∴得到频谱c）图 在上图中，假如要不失真，那就是频谱图不能重叠。 ∴ fs－fmax>fmax
得： fs > 2fmax
三、单片集成采样保持电路
前面所讲为最基本的采样/保持电路。
但是我们知道开关就算断开以后，也有漏电流存在，所以我们需要 高精度的采样/保持电路
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-E
V ui
R V1
∞ -
c) S/H电路输出信号频谱
O fmin fmax fs- fmax fs fs+ fmax
2 fs
f
fs－fmin
f (t) • fs (t) = E0 f (t) E1 f (t) cos 2fst E2 f (t) cos 4fst
利用三角函数展开 cos2 ( fs f )t cos2 ( fs f )t/ 2
+ +N
C
Uc
高精度S/H电路
V为主开关，V1为隔离开关。
uc为高电平时，V和V1导通， u o C上电压=ui，uo=ui。
uc为低电平时，V和V1断开， C上电压保持最后状态不变， 保持阶段。
I1
R u1
u2
∞ -
+
V1
+N
G
S
V假如有漏电流，那流过R。 I1很小，所以u1很小， 同时u2为运放失调电压，也很小，
uGP Ron
Ron(P)
+E
ui
-E
uo
Ron(N)
Ron(C)
uGN
o
ui
反之
a)
b)
uGN为高电平，uGP为低电平，二管导通，
uGN为低电平，uGP为高电平，二管截止。
N、P沟道的曲线变化互补，所以等效电阻特别平坦，好。
3.集成模拟开关
例：CD4066 四双向模拟开关
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4066管脚信息
b）拉电流形式
N沟道MOSFET的Ron—ui特性曲线
工作条件 uGS － uT>0，uT为开启电压。 uGS= uc－ ui
∴ ui<uc－uT时，所以uc加高电平时，开关导通。
输出电阻Ron随ui的变化见上图
如果栅极G uc为低电平时，开关不导通，相当于断路，截止电阻1013Ω。
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2. CMOS开关电路